CN112971710A - 一种测量方法、显示方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种测量方法、显示方法及其系统,其中,所述测量方法包括:控制激光器向目标组织发射激光脉冲,以获得所述目标组织返回的光声信号;控制探头接收所述光声信号,并基于所述光声信号得到光声图像;从所述光声图像中确定目标区域,并获取所述目标区域对应的图像数据;基于所述目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,所述属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域,涉及但不限于一种测量方法、显示方法及其系统。
背景技术
传统的超声成像是基于探头发射超声波,超声波在人体传播过程中因为不同组织间声学差异而产生反射,探头接收到反射的回波信号,经过信号处理等算法获得反应人体组织结构信息的图像。
光声成像是在现有的超声成像平台上实现的全新的成像功能。所谓光声成像就是在此成像模式下,探头不发射超声波,取而代之的是通过激光器向人体组织发射激光脉冲,组织体内的吸光物质,比如血红蛋白吸收到光能量后,受热膨胀产生机械震动,从而向外辐射超声波信号。此时,探头接收回波信号进行成像。通过光声成像的原理可以看出来,该成像模态不再是反映人体组织的结构信息,而是对人体组织内的吸光物质进行成像。再引入多光谱的概念,也就是用多个不同波长的激光脉冲去照射组织体,那么就可以获得反映出人体代谢状态的功能信息,例如血氧饱和度。
综上所述,光声成像一方面对血液更为敏感,传统多普勒血流成像依赖于血流的流速及血流方向,而光声成像只检测对光的吸收能力,不受限于流速和方向;另一方面,多光谱技术可以对组织的血氧进行成像。目前仅用彩色图谱间接反映数值的高低,并不能进行定量测量。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例为解决现有技术中存在的问题而提供一种测量方法、显示方法及其系统。
本申请实施例提供一种基于光声图像的测量方法,该方法包括:
控制激光器向目标组织发射激光脉冲,以获得该目标组织返回的光声信号;
控制探头接收该光声信号,并基于该光声信号得到光声图像;
从该光声图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据;
基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,该属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
本申请实施例提供一种血氧参数的显示方法,该方法包括:
获取表征目标组织血氧饱和度的血氧图像;
从该血氧图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据;
基于该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内的血氧参数,其中,该血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个;
显示该血氧图像和该血氧参数。
本申请实施例提供一种基于光声图像的测量系统,包括:激光器、探头、接收电路以及处理器;
该激光器用于向目标组织发射激光脉冲,以获得该目标组织返回的光声信号;
该接收电路用于控制该探头接收从该目标组织返回的光声信号;
该处理器用于基于该光声信号得到光声图像;
该处理器还用于从该光声图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据;基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,该属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
本申请实施例提供一种血氧参数的显示系统,包括:激光器、探头、接收电路、显示设备以及处理器;
该激光器用于向该目标组织交替发送第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得该目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号,其中,该第一激光脉冲和该第二激光脉冲的波长不相同;
该接收电路用于控制该探头接收该第一光声信号,并控制该探头接收该第二光声信号;
该处理器用于基于该第一光声信号得到第一光声图像,并基于该第二光声信号得到第二光声图像;根据该第一光声图像和该第二光声图像得到该表征目标组织血氧饱和度的血氧图像;
该处理器还用于从该血氧图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据;基于该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内的血氧参数,其中,该血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个;
该显示设备用于显示该血氧图像和该血氧参数。
本申请实施例提供一种光声成像系统,包括:激光器、探头、接收电路以及处理器;
该激光器用于向目标组织发射激光脉冲,以获得该目标组织返回的光声信号;
该接收电路用于控制该探头接收从该目标组织返回的光声信号;
该处理器用于执行上述任一项该的方法。
本申请实施例中,在通过控制激光器向目标组织发射激光脉冲,获得该目标组织返回的光声信号;并控制探头接收该光声信号,进而基于该光声信号得到光声图像之后,从该光声图像中确定目标区域,也即待测量的区域,并获取该目标区域对应的图像数据;最后基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,该属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比,如此能够实现对光声图像中的感兴趣区域的定量测量,从而为疾病诊断或治疗效果评估提供更加直观准确的数据。
附图说明
图1为本申请实施例中的基于光声图像的测量系统的结构框图示意图;
图2为本申请实施例提供的光声成像方法的应用场景示意图;
图3为本申请实施例提供的基于光声图像的测量方法的实现流程示意图;
图4为本申请实施例提供的基于光声图像的测量方法的实现流程示意图;
图5为本申请实施例提供的血氧参数的显示系统的组成结构示意图;
图6为本申请实施例提供的血氧参数的显示方法的实现流程示意图;
图7为本申请实施例提供的双波长光声图像的示意图;
图8为本申请实施例提供的在双波长光声图像中显示血氧参数的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本申请的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
如果申请文件中出现“第一/第二”的类似描述则增加以下的说明,在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
图1为本申请实施例中的基于光声图像的测量系统10的结构框图示意图。该测量系统10可以包括探头110、激光器120以及机械扫描器130,以及发射电路101、发射/接收选择开关102、接收电路103、波束合成电路104、处理器105、显示器106以及存储器107。当然,该测量系统10还可以包括其他图中未示出的设备或器件等。
发射电路101可以激励探头110向目标体发射超声波。在探头110发射超声波后,接收电路103可以通过探头110接收从目标体返回的超声回波,从而获得超声回波信号/数据。该超声回波信号/数据直接或经过波束合成电路进行波束合成处理后,送入处理器105。处理器105对该超声回波信号/数据进行处理,以获得目标体的超声图像。处理器105获得的超声图像可以存储于存储器107中。激光器108可以产生激光,该激光通过光纤束耦合至探头,并通过探头110上耦合的光纤束向目标体发射激光。在向目标体发射激光后,接收电路103还可以通过探头110接收目标体在激光的激励下返回的光声信号/数据。该光声信号/数据直接或经过处理后送入处理器105,处理器对该光声信号/数据进行处理,以得到目标体的光声图像。机械扫描器130可以带动探头110运动。前述的超声图像与光声图像可以在显示器106上显示。
需要说明的是,本申请中,通过探头110向目标体发射激光,具体是指通过耦合在探头110上的光纤束向目标体发射激光,该光纤束可以是设置在探头110外部的,也可以是设置在探头110内部的,具体可以根据实际场景调整,此处并不作限定。
本申请的一个实施例中,激光器120可以是与发射/接收选择开关102连接,由发射/接收选择开关102控制发射激光,也可以是激光器120直接通过光传导工具连接到探头110,在探头110上耦合光纤束,利用光纤束将激光传导至探头110的两侧,采用背向式打光的方式对目标体进行照射。在有些实现方式中,将激光器120和光纤束都耦合至探头内部,其中,探头内部还包括用于超声成像的超声换能器元件,这样,该探头不止可以用于常规的超声成像,也用于光声成像,即形成集超声成像和光声成像为一体的探头。
通过机械扫描器130可以使探头110从不同的方位接收超声回波信号/数据或光声信号/数据,可以使处理器105对接收到的超声回波信号/数据或光声信号/数据进行处理,得到超声图像或光声图像。
其中,机械扫描器130为可选装置。在有些实现方式中,该机械扫描器130耦合至探头内,即该探头集合了机械扫描的功能。
本申请的一个实施例中,机械扫描器130中还可以包括电机控制器与电机,由电机控制器根据处理器发送的控制信号,对机械扫描器130内电机的运动轨迹、行程或速度等进行控制。
本申请的一个实施例中,探头110可以是独立存在的,也可以是设置在机械扫描器130上,由机械扫描器130带动探头110运动。
本申请的一个实施例中,探头110上具体可以包括超声换能器,超声换能器具有发射和接收信号的功能,可以进行灰阶成像与多普勒流血成像等多种成像。另外,在有些实现方式中,光纤束和超声换能器耦合,并通过外壳包围,形成一个集光声成像和超声成像功能为一体的探头,即,在这种结构的探头下,激光器发射激光,并通过探头将该激光照射到目标体上,并通过探头接收从该目标体返回的在激光激励下形成的光声信号。当然,该探头还可以用于传统的超声成像,即向目标体发射超声波,并接收从目标体返回的超声回波。当然,还可以将激光器直接和超声换能器耦合,并通过外壳全部包围或者部分包围,形成一个集光声成像和超声成像功能为一体的探头,该探头既可以用于光声成像,又可以用于超声成像。
本申请的一个实施例中,前述的显示器106可为成像系统内置的触摸显示屏、液晶显示屏等,也可以是独立于成像系统之外的液晶显示器、电视机等独立显示设备,也可为手机、平板电脑等电子设备上的显示屏,等等。
本申请的一个实施例中,前述的存储器107可为闪存卡、固态存储器、硬盘等。
本申请的一个实施例中,还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有多条程序指令,该多条程序指令被处理器105调用执行后,可执行本申请各个实施例中的方法中的部分步骤或全部步骤或其中步骤的任意组合。
本申请的一个实施例中,该计算机可读存储介质可为存储器107,其可以是闪存卡、固态存储器、硬盘等非易失性存储介质。
本申请实施例中,前述的处理器105用于基于该光声信号得到光声图像;
该处理器105还用于从该光声图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据;基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,该属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
在一些实施例中,该激光器120还用于向该目标组织交替发射第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得该目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号,其中,该第一激光脉冲和该第二激光脉冲的波长不相同;
对应地,该接收电路103还用于控制探头110接收第一光声信号和第二光声信号,该处理器105还用于基于该第一光声信号得到第一光声图像,并基于该第二光声信号得到第二光声图像。
在一些实施例中,该处理器105还用于从该第一光声图像中确定第一目标区域,并获取该第一目标区域对应的第一图像数据;从该第二光声图像中确定与该第一目标区域对应的第二目标区域,并获取该第二目标区域对应的第二图像数据。
在一些实施例中,该处理器105还用于确定该目标区域的面积;确定该目标区域内光声图像的各个像素点的像素值;根据该各个像素点的像素值的总和以及该目标区域的面积确定该光声信号的平均强度。
在一些实施例中,该处理器105还用于确定该目标区域内的像素点的总数;根据该各个像素点的像素值的总和以及该像素点的总数确定光声信号的平均强度。
在一些实施例中,该处理器105还用于确定该目标区域的面积;确定该目标区域内光声图像的各个像素点的像素值大于第一预设阈值的目标像素点的个数;根据该目标像素点的个数以及该目标区域的面积确定该光声信号占比。
在一些实施例中,该处理器105还用于确定该目标区域内的像素点的总数;根据该目标像素点的个数和该目标区域内的像素点的总数确定该光声信号占比。
在一些实施例中,处理器105可以通过软件、硬件、固件或者其组合实现,可以使用电路、单个或多个专用集成电路(application specific integrated circuits,ASIC)、单个或多个通用集成电路、单个或多个微处理器、单个或多个可编程逻辑器件、或者前述电路或器件的组合、或者其他适合的电路或器件,从而使得该处理器105可以执行本申请的各个实施例中的成像方法的相应步骤。
下面基于前述的测量系统,对本申请中的基于光声图像的测量方法进行详细描述。
需要说明的是,结合图1所示的测量系统的结构框图示意图,本申请实施例提供的基于光声图像的测量方法可应用于如下应用场景:示例性地,具体应用场景可以参阅图2。操作人员将探头110在目标体301进行扫描,从探头110两侧的光纤束发射激光,并通过探头110接收返回的光声信号。以及从探头发射超声波,并通过探头110接收超声回波信号。激光与超声波不同时发送。操作人员可以通过显示器106看到组织结构等。
基于此,本申请实施例提供一种基于光声图像的测量方法,该测量方法可以应用于前述图1所示测量系统,图3为本申请实施例提供的基于光声图像的测量方法的实现流程示意图,如图3所示,该方法包括:
步骤S301,控制激光器向目标组织发射激光脉冲,以获得该目标组织返回的光声信号。
这里,步骤S301在实现时,可以通过探头110上耦合的光纤束向目标组织发射激光脉冲,以获得目标组织在激光脉冲的激励下产生的光声信号。当目标组织的不同时,获得的光声信号也可能不同。
具体地,激光脉冲通过光纤束耦合至探头,然后由探头上耦合的光纤束向目标组织发射该激光脉冲。当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而产生光声信号向外传播,由探头110检测得到对应的光声信号。
在本申请的一个实施例中,激光脉冲可以由处理器105向激光器120发送控制信号后产生,该控制信号可以包括激光的波长、频率或时序等,并过光纤束耦合至探头110,然后通过光纤束向目标组织发射激光。可以通过控制探头的移动,以控制发射激光的位置与角度。
步骤S302,控制探头接收该光声信号,并基于该光声信号得到光声图像。
这里,当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而产生光声信号向外传播,由探头110检测得到对应的光声信号。通常,在激光器120产生激光脉冲后,可以向处理器105返回反馈信息,该反馈信息中可以包括激光脉冲实际的发送时间,处理器105可以按照预置的算法,计算出接收光声信号的间隔时长,并通过接收电路103控制探头110接收从目标组织返回的光声信号。
在光声信接收到号后,处理器105可以去除光声信号中的噪声,然后经过波束合成、图像重建等处理,得到目标组织的光声图像。
步骤S303,从该光声图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据。
这里,步骤S303在实现时,可以是基于用户的操作从光声图像中确定目标区域,例如可以是基于用户的点击或触控操作,将以点击或触控操作的作用点为中心的一定区域作为目标区域。目标区域也即用户的感兴趣区域(Region Of Interest,ROI),为用户想要确定定量测量数据的区域。在本申请实施例中,目标区域的形状可以是多种多样的,例如可以是矩形的、圆形的、正方形和/或多边形等等,本申请不作具体限定。
在确定出目标区域后,可以进一步获取目标区域对应的图像数据,例如可以包括目标区域内的所有像素点的像素值,像素点个数等数据。
步骤S304,基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数。
这里,该属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
由于光声图像是根据接收到的光声信号而生成的,因此光声图像中每个像素点的像素值能够反映光声信号的相关属性参数。步骤S304在实现时,可以利用目标区域对应的图像数据,得到诸如平均强度或光声信号占比的属性参数。
在本申请实施例提供的基于光声信号的测量方法中,在通过控制激光器向目标组织发射激光脉冲,获得该目标组织返回的光声信号;并控制探头接收该光声信号,进而基于该光声信号得到光声图像之后,从该光声图像中确定目标区域,也即待测量的区域,并获取该目标区域对应的图像数据;最后基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,该属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比,如此能够实现对光声图像中的感兴趣区域的定量测量,从而为疾病诊断或治疗效果评估提供更加直观准确的数据。
在一些实施例中,当是要确定光声信号的平均强度这一属性参数时,步骤S304“基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数”可以通过以下步骤实现:
步骤S3041a,确定该目标区域的面积。
这里,确定该目标区域的面积,可以通过确定该目标区域内的像素点的总数实现。也即用目标区域内的像素点的总数来表征目标区域的面积,例如当目标区域内的像素点的总数为200个,那么目标区域的面积为200。
步骤S3042a,确定该目标区域内光声图像的各个像素点的像素值。
这里,目标区域内光声图像的各个像素点的像素值为0到255之间的整数。像素值越高代表该像素点的信号强度越大。
步骤S3043a,根据该各个像素点的像素值的总和以及该目标区域的面积确定该光声信号的平均强度。
这里,由于用目标区域内的像素点的总数来表征目标区域的面积,那么步骤S3043a在实现时,可以是根据该各个像素点的像素值的总和以及该像素点的总数确定光声信号的平均强度。
进一步地,可以通过公式(1-1)确定光声信号的平均强度:
其中,Pmean为光声信号的平均强度,Psum为像素值的总和,S为像素点的总数。
光声信号的平均强度也可以理解为光声信号的平均密度,其能够反映单位面积上光声信号的平均强度,用来间接反映组织血流密度的大小。
在一些实施例中,当是确定光声信号占比这一属性参数时,步骤S304“基于该目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数”可以通过以下步骤实现:
步骤S3041b,确定该目标区域的面积。
这里,确定该目标区域的面积,可以通过确定该目标区域内的像素点的总数实现。也即用目标区域内的像素点的总数来表征目标区域的面积,例如当目标区域内的像素点的总数为300个,那么目标区域的面积为300。
步骤S3042b,确定该目标区域内光声图像的各个像素点的像素值大于第一预设阈值的目标像素点的个数。
这里,第一预设阈值可以是用户设置的,还可以是系统默认设置好的,当光声图像的某个像素点的像素值大于第一预设阈值时,表征该像素点为光声图像中的像素点。
步骤S3043b,根据该目标像素点的个数以及该目标区域的面积确定该光声信号占比。
这里,由于用目标区域内的像素点的总数来表征目标区域的面积,那么步骤S3043b在实现时,可以是根据该目标像素点的个数和该目标区域内的像素点的总数确定该光声信号占比。
进一步地,可以是通过公式(1-2)确定光声信号占比:
其中,R为光声信号占比,N为目标像素点的个数,S为目标区域内的像素点的总数。
光声信号占比用于反映目标区域内血流信号的多少。
更进一步地,下面对本申请实施例提供的一种基于光声图像的测量方法的具体流程进行更详细的说明,图4为本申请实施例提供的基于光声图像的测量方法的实现流程示意图,如图4所示,该测量方法包括:
步骤S401,控制该激光器向该目标组织交替发射第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得该目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号。
这里,可以通过探头110上耦合的光纤束在第一周期内向目标体发射第一激光,并接收目标体在第一激光的激励下产生的第一光声信号。根据目标体的不同,接收到的第一光声信号也可能不同。在发射第一激光的第一周期之后,可以通过探头110上耦合的光纤束在第二周期内向目标体发射第二激光,并接收目标体在第二激光的激励下产生的第二光声信号。根据目标体的不同,接收到的第二光声信号也可能不同。
其中,第一激光与第二激光的波长不同,例如,第一激光为短波长,第二激光为长波长。且第一周期与第二周期没有重合部分,也就是说第一激光脉冲和第二激光脉冲是交替发射的。且本申请实施例对第一激光与第二激光的发射顺序不作限定,可以先发射第一激光,也可以先发射第二激光,具体可以根据实际应用场景调整。
步骤S402,控制该探头接收该第一光声信号,并基于该第一光声信号得到第一光声图像。
当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而产生光声信号向外传播,由探头110检测得到对应的光声信号。通常,在激光器120产生第一激光后,可以向处理器105返回反馈信息,该反馈信息中可以包括第一激光实际的发送时间,处理器105可以按照预置的算法,计算出接收光声信号的间隔时长,并通过接收电路103控制探头110接收从目标体返回的第一光声信号。
在得到第一光声信号后,可以去除第一光声信号中的噪声,然后经过波束合成、图像重建等处理,得到目标组织的第一光声图像。
步骤S403,控制该探头接收该第二光声信号,并基于该第二光声信号得到第二光声图像。
与步骤S402类似,当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而产生第二光声信号向外传播,由探头110检测得到对应的第二光声信号。在接收第二光声信号后,可以根据第二光声信号得到目标体的第二光声图像。通过第二光声信号得到第二光声图像的过程与前述步骤S402中通过第一光声信号得到第一光声图像的步骤类似,具体此处不再赘述。
需要说明的是,本申请对获取第一光声图像与第二光声图像的顺序不作限定,既可以先执行步骤S402,也可以先执行步骤S403,具体可以根据实际应用场景调整。
步骤S404,从该第一光声图像中确定第一目标区域,并获取该第一目标区域对应的第一图像数据。
步骤S405,从该第二光声图像中确定与该第一目标区域对应的第二目标区域,并获取该第二目标区域对应的第二图像数据。
步骤S406,确定该第一目标区域的第一面积。
这里,第一目标区域的第一面积可以是第一目标区域内像素点的总数。
步骤S407,确定该第一目标区域内光声图像的各个像素点的像素值。
步骤S408,根据该各个像素点的像素值的第一总和以及该第一目标区域的第一面积确定该第一光声信号的平均强度。
这里,步骤S408在实现时可以是将第一总和除以第一面积得到第一光声信号的平均强度。
步骤S409,确定该第一目标区域内光声图像的各个像素点的像素值大于第一预设阈值的目标像素点的第一个数。
步骤S410,根据该目标像素点的第一个数以及该第一目标区域的第一面积确定该第一光声信号占比。
步骤S411,确定该第二目标区域的第二面积。
这里,第二目标区域的第二面积是第二目标区域中像素点的总数。
步骤S412,确定该第二目标区域内光声图像的各个像素点的像素值。
步骤S413,根据该各个像素点的像素值的第二总和以及该第二目标区域的面积确定该第二光声信号的平均强度。
步骤S414,确定该第二目标区域内光声图像的各个像素点的像素值大于第一预设阈值的目标像素点的第二个数;
步骤S415,根据该目标像素点的第二个数以及该第二目标区域的第二面积确定该第二光声信号占比。
本申请实施例提供一种血氧参数的显示系统,图5为本申请实施例提供的血氧参数的显示系统的组成结构示意图,如图5所示,该显示系统20可以包括探头210、激光器220以及机械扫描器230,以及发射电路201、发射/接收选择开关202、接收电路203、波束合成电路204、处理器205、显示器206以及存储器207。当然,该显示系统20还可以包括其他图中未示出的设备或器件等。
其中,探头210、激光器220以及机械扫描器230,以及发射电路201、发射/接收选择开关202、接收电路203、波束合成电路204、以及存储器207的作用与前述的探头110、激光器120以及机械扫描器130,以及发射电路101、发射/接收选择开关102、接收电路103、波束合成电路104、以及存储器107的作用是类似的,具体此处不再赘述。
本申请实施例中,处理器205用于从该血氧图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据;基于该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内的血氧参数,其中,该血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个;
该显示器206用于显示该血氧图像和该血氧参数。
在一些实施例中,该处理器205还用于根据该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内各个像素点对应的血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点;根据该各个目标像素点的个数以及该各个目标像素点对应的血氧饱和度的总和确定该目标区域内血氧饱和度的均值。
在一些实施例中,该处理器205还用于根据该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内各个像素点对应的血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点;从该各个目标像素点对应的血氧饱和度中确定该目标区域内血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
在一些实施例中,该显示器206还用于以柱状图显示至少一帧该血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
在一些实施例中,该显示器206还用于以曲线图或者折线图显示多帧该血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
在一些实施例中,该显示器206还用于显示当前帧的血氧图像和该柱状图,并在该柱状图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示该当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
在一些实施例中,该显示器206还用于显示当前帧的血氧图像和该曲线图或者折线图,并在该曲线图或者折线图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示该当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
在一些实施例中,该显示器206还用于显示当前帧的血氧图像,以及该当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个所对应的数值。
在一些实施例中,该处理器205还用于当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于该预设帧数时,随着该血氧图像的帧数增加,实时更新该柱状图、曲线图或者折线图。
在一些实施例中,该处理器205,还用于当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于该预设帧数时,隐藏该柱状图、曲线图或者折线图所显示的血氧参数的部分历史数据,以更新显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数;其中,该更新显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数包括显示当前扫查到的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数以及当前扫查到的血氧图像之前的M帧血氧图像对应的目标区域内的血氧参数,M等于所述预设帧数减1。
在一些实施例中,该柱状图、该曲线图或者折线图包括预设长度的显示区域,该预设长度包括起始位置和终点位置,该处理器205还用于当实时扫查得到的血氧图像的帧数达到预设帧数的整数倍时,隐藏该柱状图、曲线图或者折线图所显示的血氧参数的历史数据;获取当前扫查到的血氧图像的血氧参数;在该起始位置以柱状图、曲线图或者折线图显示该当前扫查到的血氧图像的血氧参数。
在一些实施例中,该显示器206还用于显示回看控件;响应于针对该回看控件的拨杆的回看操作,在该柱状图、曲线图或者折线图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示该拨杆所指向的帧所对应的血氧参数。
在一些实施例中,该显示器206还用于以柱状图显示该血氧饱和度的均值;在该柱状图上以曲线图或者折线图叠加显示该血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
下面基于前述的显示系统,对本申请中的血氧参数的显示方法进行详细描述。
本申请实施例提供一种血氧参数的显示方法,图6为本申请实施例提供的血氧参数的显示方法的实现流程示意图,如图6所示,该方法包括:
步骤S601,获取表征目标组织血氧饱和度的血氧图像。
这里,步骤S601在实现时,可以是通过控制激光器向目标组织交替发射波长不同的两个激光脉冲,当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而分别产生两个不同的光声信号向外传播,由探头检测得到对应的光声信号后,再去除光声信号中的噪声,然后经过波束合成、图像重建等处理,得到目标组织的第一光声图像和第二光声图像,进而再由第一光声图像和第二光声图像合成血氧图像。其中,血氧图像中各个像素点的像素值能够直接或间接反映血氧饱和度。
步骤S602,从该血氧图像中确定目标区域,并获取该目标区域对应的图像数据。
这里,该在实现时,可以是基于用户的操作从光声图像中确定目标区域,例如可以是基于用户的点击或触控操作,将以点击或触控操作的作用点为中心的一定区域作为目标区域。在本申请实施例中,目标区域的形状可以是多种多样的,例如可以是矩形的、圆形的、正方形和/或多边形等等,本申请不作具体限定。
在确定出目标区域后,可以进一步获取目标区域对应的图像数据,例如可以包括目标区域内的所有像素点的像素值,像素点个数等数据。
步骤S603,基于该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内的血氧参数。
这里,该血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
由于血氧图像中的每个像素点能够反映目标组织在该像素点对应的位置的血氧饱和度,因此,能够通过目标区域中的图像数据计算得到该目标区域中的血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值等血氧分布参数。
步骤S604,显示该血氧图像和该血氧参数。
这里,可以通过显示器206来显示血氧图像和血氧参数。其中血氧参数可以是利用柱状图、曲线图或者折线图显示。
在一些实施例中,步骤S601可以通过下述步骤实现:
步骤S6011,控制激光器向该目标组织交替发送第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得该目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号。
其中,该第一激光脉冲和该第二激光脉冲的波长不相同;
这里,可以通过探头210上耦合的光纤束在第一周期内向目标体发射第一激光,并接收目标体在第一激光的激励下产生的第一光声信号。根据目标体的不同,接收到的第一光声信号也可能不同。在发射第一激光的第一周期之后,可以通过探头210上耦合的光纤束在第二周期内向目标体发射第二激光,并接收目标体在第二激光的激励下产生的第二光声信号。根据目标体的不同,接收到的第二光声信号也可能不同。
其中,第一激光与第二激光的波长不同,例如,第一激光为短波长,第二激光为长波长。且第一周期与第二周期没有重合部分,也就是说第一激光脉冲和第二激光脉冲是交替发射的。且本申请实施例对第一激光与第二激光的发射顺序不作限定,可以先发射第一激光,也可以先发射第二激光,具体可以根据实际应用场景调整。
步骤S6012,控制该探头接收该第一光声信号,并基于该第一光声信号得到第一光声图像。
当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而产生光声信号向外传播,由探头210检测得到对应的光声信号。通常,在激光器220产生第一激光后,可以向处理器205返回反馈信息,该反馈信息中可以包括第一激光实际的发送时间,处理器205可以按照预置的算法,计算出接收光声信号的间隔时长,并通过接收电路203控制探头210接收从目标体返回的第一光声信号。
在得到第一光声信号后,可以去除第一光声信号中的噪声,然后经过波束合成、图像重建等处理,得到目标组织的第一光声图像。
步骤S6013,控制该探头接收该第二光声信号,并基于该第二光声信号得到第二光声图像。
与步骤S6012类似,当目标组织吸收光能量之后,将引起升温和热膨胀,从而产生第二光声信号向外传播,由探头210检测得到对应的第二光声信号。在接收第二光声信号后,可以根据第二光声信号得到目标体的第二光声图像。通过第二光声信号得到第二光声图像的过程与前述步骤S6012中通过第一光声信号得到第一光声图像的步骤类似,具体此处不再赘述。
需要说明的是,本申请对获取第一光声图像与第二光声图像的顺序不作限定,既可以先执行步骤S6012,也可以先执行步骤S6013,具体可以根据实际应用场景调整。
步骤S6014,根据该第一光声图像和该第二光声图像得到该表征目标组织血氧饱和度的血氧图像。
在得到第一光声图像和第二光声图像之后,可以根据第一光声图像和第二光声图像计算目标体对应的每个像素点的血氧饱和度,以得到血氧图像。
具体地,可以根据以下公式计算每个像素点的血氧饱和度:
其中,A1为第一激光的相关数据,A2为第二激光的相关数据。第一激光的相关数据可以是第一光声信号中对应的像素点的幅值,也可以是超声阵列探头接收到的多个通道的其中任意一个通道的幅值,或对多个通道中每个通道接收到的幅值进行波束合成处理后的值等。第二激光的相关数据可以是第二光声信号中对应的像素点的幅值,也可以是超声阵列探头接收到的多个通道的其中任意一个通道的幅值,或对多个通道中每个通道接收到的幅值进行波束合成处理后的值等。
为预置的第一激光对应的脱氧血红蛋白的消光系数,为预置的第一激光对应的含氧血红蛋白的消光系数。为预置的第二激光对应的脱氧血红蛋白的消光系数,为预置的第二激光对应的含氧血红蛋白的消光系数。Hb为目标像素点脱氧血红蛋白的含量,HbO2为目标像素点含氧血红蛋白的含量,SO2为目标像素点的血氧饱和度,目标像素点为各个像素点中的任意一个。
根据上述公式,即可计算出目标体的每个像素点的血氧饱和度。然后将每个像素点的血氧饱和度的值作为对应的像素点的像素值,或者对每个像素点的血氧饱和度的值按照预置的算法进行计算,得到对应的像素点的像素值,根据每个像素点的像素值,即可得到目标体的血氧图像。
在一些实施例中,当血氧参数为血氧饱和度的均值时,步骤S603“基于该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内的血氧参数”可以通过下述的步骤S6031a至步骤S6032a实现:
步骤S6031a,根据该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内各个像素点对应的血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点。
这里,由于在血氧图像中,每个像素点对应的像素值是该像素点对应位置的血氧饱和度值或者对该血氧饱和度值按照预置的算法计算得到的,那么步骤S6031a在实现时,首先要根据目标区域对应的图像数据,进一步地,可以是根据目标区域中各个像素点的像素值确定出各个像素点对应的血氧饱和度值,进而再根据各个像素点对应的血氧饱和度值,确定出血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点。
第二预设阈值可以是用户设置的,也可以是系统默认设置的,当一个像素点的血氧饱和度低于第二预设阈值时可以认为该像素点为噪声,其像素值并不表征血氧饱和度;当一个像素点的血氧饱和度大于第二预设阈值时,认为该像素点的像素值表征血氧饱和度。
步骤S6032a,根据该目标像素点的个数以及该各个目标像素点对应的血氧饱和度的总和确定该目标区域内血氧饱和度的均值。
这里,步骤S6032a在实现时,可以是将各个目标像素点对应的血氧饱和度的总和除以目标像素点的个数,得到目标区域内血氧饱和度的均值。
在一些实施例中,当血氧参数为血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值时,步骤S603“基于该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内的血氧参数”可以通过下述的步骤S6031b至步骤S6032b实现:
步骤S6031b,根据该目标区域对应的图像数据,确定该目标区域内各个像素点对应的血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点。
这里,步骤S6031b的实现过程可以参照步骤S6031a的实现过程。
步骤S6032b,从该各个目标像素点对应的血氧饱和度中确定该目标区域内血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
这里,在得到目标区域中各个目标像素点对应的血氧饱和度后,即通过对各个目标像素点对应的血氧饱和度进行排序,从而得到目标区域内血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
在一些实施例中,该显示血氧参数时可以有至少以下几种实现方式:
第一种实现方式:以柱状图显示至少一帧该血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
在利用柱状图显示血氧参数时,可以根据血氧参数,也即血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个的大小,确定出柱状图的长度,进而显示该长度的柱状图。
第二种实现方式:以曲线图或者折线图显示多帧该血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
第三种实现方式:以柱状图显示血氧饱和度的均值,在该柱状图上以曲线图或者折线图叠加显示该血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
在实现时,可以在柱状图内用不同于柱状填充颜色的第一颜色勾勒出每帧血氧最小值的曲线,在柱状图的上方用不同于柱状填充颜色的第二颜色勾勒出每帧血氧最大值的曲线。
在一些实施例中,显示该血氧图像和该血氧参数,至少可以有以下几种实现方式:
第一种实现方式、显示当前帧的血氧图像和该柱状图,并在该柱状图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示该当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
第二种实现方式、显示当前帧的血氧图像和该曲线图或者折线图,并在该曲线图或者折线图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示该当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
第三种实现方式、显示当前帧的血氧图像,以及该当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个所对应的数值。
在一些实施例中,该柱状图、该曲线图或者折线图用于显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数,该血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个,对应地,该方法还包括:
步骤S605,当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于该预设帧数时,随着该血氧图像的帧数增加,实时更新该柱状图、曲线图或者折线图。
在实际实现过程中,随着血氧图像的帧数增加,而实时更新柱状图、曲线图或者折线图时,至少有以下几种实现方式:
第一种实现方式、当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于该预设帧数时,隐藏该柱状图、曲线图或者折线图所显示的血氧参数的部分历史数据,以更新显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数。
其中,该更新显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数包括显示当前扫查到的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数以及当前扫查到的血氧图像之前的M帧血氧图像对应的目标区域内的血氧参数,M等于所述预设帧数减1。
举例来说,当预设帧数为30,实时扫查到的血氧图像的帧数为31时,由于31大于30,那么此时要获取最新扫查到的预设帧数个血氧图像的血氧参数,也即当前扫查到的血氧图像以及当前扫查到的血氧图像之前的M帧血氧图像,由于当前扫查到的为第31帧血氧图像,那么也就是说,要获取当前扫查到的第31帧血氧图像、第30帧血氧图像、第29帧血氧图像、…、第2帧图像。
第二种实现方式、当实时扫查得到的血氧图像的帧数达到预设帧数的整数倍时,隐藏该柱状图、曲线图或者折线图所显示的血氧参数的历史数据;获取当前扫查到的血氧图像的血氧参数;在用于显示柱状图、曲线图或者折线图的显示区域的起始位置以柱状图、曲线图或者折线图显示该当前扫查到的血氧图像的血氧参数。
其中,该柱状图、该曲线图或者折线图包括预设长度的显示区域,该预设长度包括起始位置和终点位置。
举例来说,预设帧数依然为30,当实时扫查到的血氧图像的帧数达到30、60、90等后,会隐藏显示柱状图、曲线图或者折线图的历史数据,并且在第一个柱显示第31、61、91、…帧血氧图像的血氧参数。该隐藏显示可以是将历史数据折叠到未显示的区域。
在一些实施例中,该方法还包括:
步骤S606,显示回看控件;
步骤S607,响应于针对该回看控件的拨杆的回看操作,在该柱状图、曲线图或者折线图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示该拨杆所指向的帧所对应的血氧参数。
例如,当前已扫查得到了35帧血氧图像,以柱状图显示30个柱为例,此时柱状图显示第5-35帧血氧图像对应的柱,且高亮显示当前帧第35帧;回拨拨杆至第25帧时,在该柱状图上高亮显示第25帧。在本申请实施例中,高亮显示可以是以黄色、绿色或者橙色等较为分明的颜色显示。
下面,将说明本申请实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。
在本申请实施例中提供一种在双波长光声成像模式下进行的定量测量方法。双波长光声成像的显示如图7所示,其中,701为B+C图像,702为B+波长1PA图像,703为B+波长2PA图像,704为B+血氧图像。
其中,702也即B+波长1PA图像,703也即B+波长2PA图像和704也即B+血氧图像均采用伪彩与灰阶图像融合显示。融合显示的方法以PA图像为例,根据阈值Vth(该值用户在操作界面上可调),当经过后处理的最终图像的某位置像素值大于Vth,对应位置显示为经过映射后的PA图像结果;反之,显示对应位置灰阶图像结果。
血氧图像的融合显示方法同PA图像的融合显示,区别在于显示阈值Sth为血氧图像单独的。
在本申请实施例提供的定量测量方法包含以下两个方面:
第一方面、光声图像的定量测量;
第二方面、血氧饱和度图像的定量测量。
针对第一方面光声图像的定量测量功能,主要指计算光声信号平均密度。
测量方法包括以下步骤:
步骤S801、在光声图像上(波长1图像或者波长2图像任一)用包括圆、矩形、椭圆等规则形状,或者任意曲线、描迹的方式勾画出感兴趣区域(ROI)
步骤S802,系统同步在另一个未被选中的波长图像上标记出与选中的波长图像上一模一样ROI曲线。
步骤S803、计算该ROI的面积S;
步骤S804、分别计算该ROI区域内波长1光声图像和波长2光声图像的像素值(分布在0~255的数值,数值越高代表该像素点的信号强度越大)之和P_sum1,P_sum2
步骤S805、计算该ROI区域内平均信号强度。
在实现时,可以通过以下公式计算平均信号强度:
P_mean1=P_sum1/S (3-1);
P_mean2=P_sum2/S (3-2);
该值反映了单位面积上光声信号的平均强度,用来间接反映组织血流密度的大小。
光声图像上需要测量的另一个参数,即光声信号(血流信号)占比,测量过程中设置ROI的方法同上,测量方法如下:
步骤S901、计算ROI区域面积S(即该ROI所占多少个像素);
步骤S902、统计光声图像上ROI区域内像素值大于某设定阈值Vth的像素个数N;
步骤S903、根据公式(3-3)计算该ROI区域光声信号(血流信号)占比:
P=N/S*100% (3-3);
光声信号占比能够反映ROI区域内血流信号的多少。
针对第二方面血氧饱和度图像的定量测量功能,主要测量ROI区域内血氧分布的平均值、最大值、最小值等参数,测量方法如下:
步骤S1001、在血氧图像上用包括圆、矩形、椭圆等规则形状,或者任意曲线、描迹的方式勾画出感兴趣区域(ROI);
步骤S1002、计算该ROI区域内血氧值(即血氧饱和度)(分布在0~100%范围内)大于设定血氧阈值Sth的所有像素点对应的血氧值的最大值、最小值;
步骤S1003、平均值的计算方法为计算该ROI区域内血氧值大于Sth的所有像素点对应的血氧值之和SO2_sum,并计算该区域内血氧值大于Sth的所有像素数之和SO2_num,则该ROI区域内血氧均值为:
SO2_mean=SO2_sum/SO2_num (3-5);
在本申请实施例中还提供一种在实时成像过程中,用来显示血氧变化的方法,包括以下步骤:
步骤S1101、首先在血氧图像上设置ROI区域,设置方法如前所述;
步骤S1102、实时成像过程中,因为血氧的成像帧率较低,故采用这种柱状图的方式实时显示血氧的变化,如图8中801所示,8011区域中的每一个柱的值为该帧图像ROI区域内对应的血氧的均值(或者最小值、最大值)。
步骤1103、在柱状图旁边实时显示该ROI区域内血氧均值、最大值和最小值等信息。
在本申请实施例中,受限于柱状图显示区域的长度,采取从左至右刷新的方式。假设图像区域允许最多一次显示30个柱,实时成像下显示到第30帧后,更新左侧第一个柱,然后从左至右刷新,同时高亮显示当前帧所对应的柱。
本申请实施例再提供一种光声成像系统,包括:激光器、探头、接收电路以及处理器;
该激光器用于向目标组织发射激光脉冲,以获得该目标组织返回的光声信号;
该接收电路用于控制该探头接收从该目标组织返回的光声信号;
该处理器用于执行本申请其他实施例提供的基于光声图像的测量方法或血氧参数的显示方法。
本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述方法,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
相应地,本申请实施例再提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有计算机可执行指令,所述该计算机可执行指令被执行时实现上述实施例提供的方法的步骤。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (24)
1.一种基于光声图像的测量方法,其特征在于,所述方法包括:
控制激光器向目标组织发射激光脉冲,以获得所述目标组织返回的光声信号;
控制探头接收所述光声信号,并基于所述光声信号得到光声图像;
从所述光声图像中确定目标区域,并获取所述目标区域对应的图像数据;
基于所述目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,所述属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
2.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,
所述控制激光器向目标组织发射激光脉冲,以获得所述目标组织返回的光声信号,包括:
控制所述激光器向所述目标组织交替发射第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得所述目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号,其中,所述第一激光脉冲和所述第二激光脉冲的波长不相同;
所述控制探头接收所述光声信号,并基于所述光声信号得到光声图像,包括:
控制所述探头接收所述第一光声信号,并基于所述第一光声信号得到第一光声图像,以及控制所述探头接收所述第二光声信号,并基于所述第二光声信号得到第二光声图像。
3.根据权利要求2中所述的方法,其特征在于,所述从所述光声图像中确定目标区域,并获取所述目标区域对应的图像数据,包括:
从所述第一光声图像中确定第一目标区域,并获取所述第一目标区域对应的第一图像数据;
从所述第二光声图像中确定与所述第一目标区域对应的第二目标区域,并获取所述第二目标区域对应的第二图像数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,包括:
确定所述目标区域的面积;
确定所述目标区域内光声图像的各个像素点的像素值;
根据所述各个像素点的像素值的总和以及所述目标区域的面积确定所述光声信号的平均强度。
5.根据权利要求4中所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标区域的面积,包括:
确定所述目标区域内的像素点的总数;
所述根据所述各个像素点的像素值的总和以及所述目标区域的面积确定所述光声信号的平均强度,包括:
根据所述各个像素点的像素值的总和以及所述像素点的总数确定光声信号的平均强度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,包括:
确定所述目标区域的面积;
确定所述目标区域内光声图像的各个像素点的像素值大于第一预设阈值的目标像素点的个数;
根据所述目标像素点的个数以及所述目标区域的面积确定所述光声信号占比。
7.根据权利要求6中所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标区域的面积,包括:
确定所述目标区域内的像素点的总数;
所述根据所述目标像素点的个数以及所述目标区域的面积确定所述光声信号占比,包括:
根据所述目标像素点的个数和所述目标区域内的像素点的总数确定所述光声信号占比。
8.一种血氧参数的显示方法,其特征在于,所述方法包括:
获取表征目标组织血氧饱和度的血氧图像;
从所述血氧图像中确定目标区域,并获取所述目标区域对应的图像数据;
基于所述目标区域对应的图像数据,确定所述目标区域内的血氧参数,其中,所述血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个;
显示所述血氧图像和所述血氧参数。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述获取表征目标组织血氧饱和度的血氧图像,包括:
控制激光器向所述目标组织交替发送第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得所述目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号,其中,所述第一激光脉冲和所述第二激光脉冲的波长不相同;
控制探头接收所述第一光声信号,并基于所述第一光声信号得到第一光声图像,以及控制所述探头接收所述第二光声信号,并基于所述第二光声信号得到第二光声图像;
根据所述第一光声图像和所述第二光声图像得到所述表征目标组织血氧饱和度的血氧图像。
10.根据权利要求8或9中所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标区域对应的图像数据,确定所述目标区域内的血氧参数,包括:
根据所述目标区域对应的图像数据,确定所述目标区域内各个像素点对应的血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点;
根据所述各个目标像素点的个数以及所述各个目标像素点对应的血氧饱和度的总和确定所述目标区域内血氧饱和度的均值。
11.根据权利要求8或9中所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标区域对应的图像数据,确定所述目标区域内的血氧参数,包括:
根据所述目标区域对应的图像数据,确定所述目标区域内各个像素点对应的血氧饱和度大于第二预设阈值的各个目标像素点;
从所述各个目标像素点对应的血氧饱和度中确定所述目标区域内血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
12.根据权利要求10或11中所述的方法,其特征在于,所述显示所述血氧参数,包括:
以柱状图显示至少一帧所述血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
13.根据权利要求10或11中所述的方法,其特征在于,所述显示所述血氧参数,包括:
以曲线图或者折线图显示多帧所述血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述显示所述血氧图像和所述血氧参数,包括:
显示当前帧的血氧图像和所述柱状图,并在所述柱状图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示所述当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述显示所述血氧图像和所述血氧参数,包括:
显示当前帧的血氧图像和所述曲线图或者折线图,并在所述曲线图或者折线图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示所述当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个。
16.根据权利要求10至13中任一项所述的方法,其特征在于,所述显示所述血氧图像和所述血氧参数,包括:
显示当前帧的血氧图像,以及所述当前帧的血氧图像对应的目标区域内血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个所对应的数值。
17.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其特征在于,所述柱状图、曲线图或者折线图用于显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数,所述血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个,所述方法还包括:
当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于所述预设帧数时,随着所述血氧图像的帧数增加,实时更新所述柱状图、曲线图或者折线图。
18.根据权利要求17中所述的方法,其特征在于,所述当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于所述预设帧数时,随着所述血氧图像的帧数增加,实时更新所述柱状图、曲线图或者折线图,包括:
当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于所述预设帧数时,隐藏所述柱状图、曲线图或者折线图所显示的血氧参数的部分历史数据,以更新显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数;其中,所述更新显示预设帧数的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数包括显示当前扫查到的血氧图像对应的目标区域内的血氧参数以及当前扫查到的血氧图像之前的M帧血氧图像对应的目标区域内的血氧参数,M等于所述预设帧数减1。
19.根据权利要求17中所述的方法,其特征在于,所述柱状图、曲线图或者折线图包括预设长度的显示区域,所述预设长度包括起始位置和终点位置,所述当实时扫查得到的血氧图像的帧数大于所述预设帧数时,随着所述血氧图像的帧数增加,实时更新所述柱状图、曲线图或者折线图,包括:
当实时扫查得到的血氧图像的帧数达到预设帧数的整数倍时,隐藏所述柱状图、曲线图或者折线图所显示的血氧参数的历史数据;
获取当前扫查到的血氧图像的血氧参数;
在所述起始位置以柱状图、曲线图或者折线图显示所述当前扫查到的血氧图像的血氧参数。
20.根据权利要求12或13中所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
显示回看控件;
响应于针对所述回看控件的拨杆的回看操作,在所述柱状图、曲线图或者折线图上高亮或者以不同颜色或特定标识显示所述拨杆所指向的帧所对应的血氧参数。
21.根据权利要求10或11中所述的方法,其特征在于,所述显示所述血氧参数,包括:
以柱状图显示所述血氧饱和度的均值;
在所述柱状图上以曲线图或者折线图叠加显示所述血氧饱和度的最大值和/或血氧饱和度的最小值。
22.一种基于光声图像的测量系统,其特征在于,包括:激光器、探头、接收电路以及处理器;
所述激光器用于向目标组织发射激光脉冲,以获得所述目标组织返回的光声信号;
所述接收电路用于控制所述探头接收从所述目标组织返回的光声信号;
所述处理器用于基于所述光声信号得到光声图像;
所述处理器还用于从所述光声图像中确定目标区域,并获取所述目标区域对应的图像数据;基于所述目标区域对应的图像数据,确定光声信号的属性参数,其中,所述属性参数包括光声信号的平均强度或光声信号占比。
23.一种血氧参数的显示系统,其特征在于,包括:激光器、探头、接收电路、显示设备以及处理器;
所述激光器用于向所述目标组织交替发送第一激光脉冲和第二激光脉冲,以获得所述目标组织返回的第一光声信号和第二光声信号,其中,所述第一激光脉冲和所述第二激光脉冲的波长不相同;
所述接收电路用于控制所述探头接收所述第一光声信号,并控制所述探头接收所述第二光声信号;
所述处理器用于基于所述第一光声信号得到第一光声图像,并基于所述第二光声信号得到第二光声图像;根据所述第一光声图像和所述第二光声图像得到所述表征目标组织血氧饱和度的血氧图像;
所述处理器还用于从所述血氧图像中确定目标区域,并获取所述目标区域对应的图像数据;基于所述目标区域对应的图像数据,确定所述目标区域内的血氧参数,其中,所述血氧参数包括血氧饱和度的均值、血氧饱和度的最大值和血氧饱和度的最小值中的至少一个;
所述显示设备用于显示所述血氧图像和所述血氧参数。
24.一种光声成像系统,其特征在于,包括:激光器、探头、接收电路以及处理器;
所述激光器用于向目标组织发射激光脉冲,以获得所述目标组织返回的光声信号;
所述接收电路用于控制所述探头接收从所述目标组织返回的光声信号;
所述处理器用于执行权利要求1-21中任一项所述的方法的步骤。
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